負の圧力とはどうイメージすると理解できるのでしょうか?

A 回答 (6件)

衝突過程を弾性衝突としていて、衝突時の運動量(壁に垂直な成分)の2倍を力積と計算するのなら、負の圧力など生じよう筈もありません。


壁の熱振動を考慮していると、余計な現象がでるかも。あるいは壁や粒子の粘性まで考えて、振動項でも発生させ...ってそんなアホな計算やる訳ないですよね。
数値計算の技術的問題のようにも思われます。どんなモデルで計算しているんでしょうか?
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牛乳瓶にゆで卵が吸い込まれるのも「負の圧力」なら、毛管現象で水が上がるのも「負の圧力」。

真空中に平行に置かれた2枚の導体の板の間に引力が発生します。これも「負の圧力」と言えば言える。

どういう場合の「負の圧力」の話をなさっているのかが、分かりません。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。計算機シミュレーションでは、ある空間に仮想の壁を考えてそこに粒子が衝突することによってその速度と質量から壁に対する圧力を
計算します。が、その場合でも負の圧力が結果として出てくる場合があります。
上記のように計算しているのに負の圧力が生じるということは、粒子から壁に対して引力が働いていると考えると道理的ですが、実際にはそんなことは仮定しないので不思議なのです。

お礼日時:2001/01/31 23:56

1気圧より低い圧力を通常負圧と表現します。

これは大気中で例えば何かビンなどの口を吸ったときにポンと言う音がして、口を離したときにビンの中に空気が流れ込むような状態のことです。したがって外気の圧力が変われば、例えば地上では負圧であったものが、高山の山頂では正圧(プラスの圧力をこう呼びます)になる可能性もあるわけで、あくまでも相対的な話です。したがって物理学や、化学の世界ではこのような表現を使用することは少なく、完全な真空を0と定め、単位面積あたりに掛かる圧力を計測した、ヘクトパスカルや、Kgf/cmなどが使用されます。

簡単にいってしまえば負の圧力(負圧)とは今いる場所で空気が吸い込まれる方向にある圧力です。人が息を吸い込めば肺の中は大気に対して負圧になり、その結果より大きな圧力を持つ大気が肺に流れこむと言う話です。
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物理系の学生です。



言葉からイメージすると
”圧力とは単位面積あたりにかかる力”なので
その逆向きの力ということになります。

圧力を計算する場合に決める軸(x軸、y軸、z軸)によって力の向きが正になったり負になったりしますよね。

仮に平面を押すように働く力を正にとると
負の圧力とは同じ面積にかかる”引っ張る力”といえます。

こういう回答でよろしいのでしょうか?もっと応用のもの?
今日はこれぐらいで勘弁してください。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
圧力を分子論的に計算すると壁を仮想しそこに分子が当たって圧力が生じます。
負の圧力は、壁を引っ張ることになるのでしょうがこれは壁を引っ張る力が
生じるということなのでしょうか。

お礼日時:2001/01/31 14:02

負圧は、ある圧力を基準(ゼロ)として、それとの相対値という意味です。

大気圧を0とすれば、負圧は-1気圧まで下がりうるというだけのこと。
たとえば大気圧の環境下で容器に掛かる圧力を測るときに使います。容器内外の圧力差だけが問題だからですね。
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この回答へのお礼

ご回答有り難うございました。

お礼日時:2001/01/31 14:13

下記のページに図解入りで応用例が説明されています。



参考URL:http://www.2ken.motnet.go.jp/yokocho/hello20/tok …
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この回答へのお礼

ご回答有り難うございました。

お礼日時:2001/01/31 14:12

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Qバール(圧力)を震度ORマグニチュードに変換すると

圧力の単位で8バールの基準と言われた場合、震度若しくはマグニチュードに変換できますか?
変換とまでいかなくても、対応する値はわかりますか?

Aベストアンサー

何か定数を与えてやれば、大雑把な計算が出来ないこともないです。

例えば、常識的に
「10キロの力」
と言えば、物理を少々知っている人なら誰もが、
「10キログラムに重力加速度(だいたい10メートル毎秒毎秒)をかけたもの」
と連想できます。
お肉100g(=0.1kg)を手に持ったときの重さが1ニュートンです。


さて、
現代の地震学では、地震の強さを表す量として、震度やマグニチュードのほかに「加速度」が重要視されています。
震度と加速度との関係は気象庁によると、
http://www.kishou.go.jp/know/shindo/keisoku.html
のようになっていて、少々複雑です。
しかし、大雑把な計算であれば、
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9C%87%E5%BA%A6
にある「震度と揺れの関係表」によって、震度から加速度を求めることは可能です。
つまり、
「震度の数字から加速度の数字へ変換」
という第1ステップは出来ました。


さて、次に「バール」ですが、
これは圧力ですから、つまり、「単位面積当たりにかかる力」です。
圧力を、加速度と比較しますと、分母に面積が加えられ、分子に質量があります。
つまり、力を受ける物体の質量と面積を与えてやれば、換算が出来ることになります。


例えば、こういうことになります。

・1辺20メートルの立方体の形をした重さ90トンの建物があり、

・その建物は、地面に固定されておらず、かつ、スケートリンクのようにつるつる滑るがごとく、摩擦がゼロで、

・その側面から、9バールの風圧の風が吹いている。
(「風圧」の定義の通例は私は知らないのですが、大気圧は大体1バールなので、風の逆側の側面が1バールで押されているので、風圧が9バールでないと、差し引き8バールの圧力にならないとして私は考えました。)


風圧による加速度は、
8バール×20メートル×20メートル
=大体8000ヘクトパスカル×400平方メートル
=8E5パスカル×4E2平方メートル
=3.2E8ニュートン

建物に加わる加速度は、
3.2E8ニュートン÷90トン
=3.2E8ニュートン÷9E4キログラム
=3.5E3メートル毎秒毎秒

先程のリンクの表と対照すれば、震度6~7の加速度の1000倍程度であることが分かりました。

つまり、上記の建物が
・地面に固定されていて、震度6~7の1000倍の加速度を受けることと、
・地面に全く固定されておらず、9バールの風圧を受けることとは、
大体同じであることになります。


最後に、スケーリング則について考えましょう。

建物の密度が一定と仮定すれば、相似な形をした建物えあれば、
・質量は体積すなわち、1辺の長さの3乗に比例します。
・また、風圧を受ける面積は、1辺の長さの2乗に比例します。
加速度は質量に反比例し、1つの側面の面積に比例しますから、つまり、1辺の長さのマイナス1乗に比例して加速度が小さくなっていきます。

つまり、相似な形の建物同士を比較すれば、大きい建物ほど風圧による加速度の影響が少ないということになります。


質問者さんが、何の用途、どんな目的で、バールを地震の指標と相互変換したいのかが不明ですけどね・・・・・

何か定数を与えてやれば、大雑把な計算が出来ないこともないです。

例えば、常識的に
「10キロの力」
と言えば、物理を少々知っている人なら誰もが、
「10キログラムに重力加速度(だいたい10メートル毎秒毎秒)をかけたもの」
と連想できます。
お肉100g(=0.1kg)を手に持ったときの重さが1ニュートンです。


さて、
現代の地震学では、地震の強さを表す量として、震度やマグニチュードのほかに「加速度」が重要視されています。
震度と加速度との関係は気象庁によると、
http:...続きを読む

Q負圧力 真空について

こんにちわ、負圧力や真空について質問です。
絶対圧力で言うと真空は0キロ 大気圧は1キロですよね、そこで質問です。
僕の頭の中には液体も気体も圧力が高い方から低い方へ移動すると言うのがあります、地球上は大気圧が作用していて、常に1キロがかかっているとしたら、真空ではなくても0.5キロの空間があったら、空気も流体もそちらに流れると言うことですよね?
昔理科の授業で注射器で水を吸い取れるのは注射器の中が真空になるからだと教わりました、でも0キロが真空だとしたら0~大気圧(1キロ)の間だったら真空じゃなくても、吸い込む力が生まれると言うことなんでしょうか?
また、0(真空)~大気圧の間は何と言われる圧力なんですか?
0(真空)~大気圧の間はどのような空間なのでしょう?
身近にそんな空間はありますか?
どなたか詳しく教えていただける方おられましたらお願いします!

Aベストアンサー

真空とは完全に何も無い状態のことを指すのではなく大気圧よりも低い気圧全般を指す言葉ですので、0.5気圧も真空です。真空度が違うと言う話です。従って0.9気圧でも引っ張る力は生まれます。ただ、引っ張る力と言う解釈は間違いなので、これは大気圧によって押される力と考えたほうが良いでしょう。注射器の中と外で気圧が違うと、中から押し出す力と外へ押し出す力のバランスが崩れるため、押される力の大きい方から小さいほうへピストンが移動するという理解のほうが正しいでしょう。

質問者さんの言われる完全に何も無い状態は絶対真空と呼ばれますが、これは仮想の話で、実際には作れません。あと真空の度合いによって低真空・中真空・高真空・超高真空などと区別する場合もあります。

それから大気圧は1キロではありません。まぁ、凡そ1平方センチメートルあたり1キログラムほどの力になりますが、圧力あらわすときに昔のKgF(キログラムは質量の単位ですのでKgではなく力としての単位であるkgfを使う)を使うのであれば必ずそれに対応する面積を示す必要があります。1kgf/cm^2と1kgf/m^2では10000倍もちがう圧力になってしまいます。まぁ、今はPa(パスカル)を使うと言う取り決めになっていますのでこちらを使用したほうが良いでしょう。ちなみに1kgf/cm^2は 98.0665kpaになり、1気圧は1013.25 hPaです。

もうひとつ、地上より上空のほうが圧力が低いのに、地上から上空に空気が流れていかないのは、地球の重力によってひきつけられているからです。これは海の水圧が深いところほど高くなるのと同じで、上に積み重なっている水(空気)の重さ分だけ圧力が掛かっていると言うことです。ただ水と違い空気は気体ですので、圧力が高くなればそれ自体が圧縮されて密度が高くなりますから、水とは異なり圧力の低い上空ほど空気が薄いと言うことがおきるのです。

真空とは完全に何も無い状態のことを指すのではなく大気圧よりも低い気圧全般を指す言葉ですので、0.5気圧も真空です。真空度が違うと言う話です。従って0.9気圧でも引っ張る力は生まれます。ただ、引っ張る力と言う解釈は間違いなので、これは大気圧によって押される力と考えたほうが良いでしょう。注射器の中と外で気圧が違うと、中から押し出す力と外へ押し出す力のバランスが崩れるため、押される力の大きい方から小さいほうへピストンが移動するという理解のほうが正しいでしょう。

質問者さんの言わ...続きを読む

Q化学工学 圧力から高さに変換する。

化学工学 圧力から高さに変換する。
こんばんは。お世話になります。
何気にインターネットを見ていると、
圧力は高さに換算できるという記事を見かけました。
(例) 0.1MPa=10.2m
というものです。
どういう計算でこのように変換できるのでしょうか?
単位をつけて教えて下さい。
それと、つい先日、会社の資料でトリチュリの定理を勉強したのですが、
Q=A・v=Ax(2gΔh)^(1/2)
の公式を用いて、
Δh=(●●●kg/m2) /(●●●kg/m3)=●●●m、
と計算しており、まるでm圧力から密度?を割ったような計算が記載されてましたが、
トリチュリの定理を用いる際にも、圧力を高さに換算するというようなことはあるのでしょうか?

現在、勉強中の身ですし、会社資料なので詳細は控えさせていただきますのでご了解下さい。

以上、すみませんが、よろしくご回答お願いします。

Aベストアンサー

垂直な解放容器(要するに立型タンク)を考えます

底部の圧力(ゲージ圧)は、その上にのってる液体の重さそのものです
液体の重さは体積×比重ですから 後は自分で導いてください

当然ですが密閉容器で与圧があったり、水以外の液体であれば
0.1MPa=10.2m といった数値には成りません

ついでに、SI単位系のPaよりも 従来単位系の kgf/cm2 の方が「小学生にもわかりやすい」単位であったことは否めません

Q圧力容器の形状(負圧)

負圧で使う圧力容器の形状、円筒か、角型どちらが適しているのでしょうか。
正圧ならば円筒形が適していますが、負圧でもそうなのでしょうか。
円筒なら、直径1.2m 長さ1.5m
角型なら、一辺が1.2mの立方体
マイナス0.8気圧で使用します。
角型のほうが設置面積に対して容積が大きくなるため、作業効率がよくなり、しかも部品の取り付けや、加工がしやすくなるので、角型のほうが気に入っているのですが、周りからお前は馬鹿かと言われています。

Aベストアンサー

内部補強が可能であれば角型でも問題のない圧力です。
水深2mと同じ外圧です。
内部補強が可能なら6mmの鉄板、内部補強が不可能なら10mmの鉄板くらい鉄板で耐えると思います。
現実的には6mmの鉄板でも耐えますが安全率を考慮する必要があります。
計算ではありません圧力タンクの製造経験の目安ですから製作に当っては専門家に設計を依頼することです。

Qミリメートル水銀柱 圧力 なぜ変換できる 量とは

大学受験範囲です

化学でミリメートル水銀柱とトリチェリの実験の所を勉強しているのですが
その過程で量というものが一体なんなのかわからなくなってきました

(1)まず圧力ですがこれは 圧力=力/面積 もしくは 圧力=力の大きさ/面積
で定義される量ですよね
(気体の窒素に関して言えば 
気体の窒素の圧力=気体の窒素が他の物体に及ぼす力/作用している面積 
という定義になりますよね)
そしてそれを実際に計測しようとすれば、密封容器なりにいれて計測できますよね

一方、ミリメートル水銀柱とはどうやって定義される量なのでしょうか?

実際の計測となればトリチェリの実験を行えばよいということはわかりますが…



(2)なぜ圧力とミリメートル水銀柱が相互に変換可能なのでしょうか?
A.760mmHgの気体があるとします 
その時には、この気体は1.013×10^5Paです
そして760mmHg=1.013×10^5Paです


B.1lの物体があるとします
その時には、この物体は10^-3m^3です
そして1l=10^-3m^3です

C.1molの物体があるとします
その時には、この物体の構成粒子の個数は6.02×10^23個です
しかし1mol=6.02×10^23個ではありません

どんなときに単位は相互変換が可能になるのでしょうか?

大学受験範囲です

化学でミリメートル水銀柱とトリチェリの実験の所を勉強しているのですが
その過程で量というものが一体なんなのかわからなくなってきました

(1)まず圧力ですがこれは 圧力=力/面積 もしくは 圧力=力の大きさ/面積
で定義される量ですよね
(気体の窒素に関して言えば 
気体の窒素の圧力=気体の窒素が他の物体に及ぼす力/作用している面積 
という定義になりますよね)
そしてそれを実際に計測しようとすれば、密封容器なりにいれて計測できますよね

一方、ミリメートル水銀柱とはど...続きを読む

Aベストアンサー

1mmHg というのは、適当な形状の柱(たとえば直方体や円柱)に高さ1mmの水銀が注ぎ込まれたときの底面が受ける圧力のことです。

底面の面積をS[m^2]、水銀の密度をρ[kg/m^3]とすると、1mmの高さの水銀の質量Mは
M=S×1×10^(-3)×ρ=ρS×10^(-3) [kg]
となります。

この質量が生み出す重量Wは重力加速度をg[m/s^2]とすると
W=Mg=ρSg×10^(-3) [N]
となります。

底面にかかる圧力Pは
P=W/S=ρg×10^(-3) [Pa]
となります。Sが打ち消されてしまうところがみそです。
つまり、円柱であろうが直方体であろうがその底面積にかかわらず1mmの高さの水銀に満たされたときの底面にかかる圧力は同じなのです。当然にこの圧力は水銀の高さに比例しますので、水銀の高さを圧力の指標として用いてもなんら問題がないことがわかります。

なお、同様なことは水銀の代わりに水を用いてもいえます。ただし、大気圧の大きさは水柱の高さに換算すると約10mとかなり大きな値となるため普通は使いません。
(ただし、ファンの風圧のようにかなり小さい圧力を示すときはmmH2Oを指標に使うこともあります。)

1mmHg というのは、適当な形状の柱(たとえば直方体や円柱)に高さ1mmの水銀が注ぎ込まれたときの底面が受ける圧力のことです。

底面の面積をS[m^2]、水銀の密度をρ[kg/m^3]とすると、1mmの高さの水銀の質量Mは
M=S×1×10^(-3)×ρ=ρS×10^(-3) [kg]
となります。

この質量が生み出す重量Wは重力加速度をg[m/s^2]とすると
W=Mg=ρSg×10^(-3) [N]
となります。

底面にかかる圧力Pは
P=W/S=ρg×10^(-3) [Pa]
となります。Sが打ち消されてしまうところがみそです。
つまり、円柱であろうが直方体であろうがその底面積にか...続きを読む

Q水深と圧力 このような理解でいいですか?

図のように,海に細い管を立てています.この管の中の水は表面張力(図中のF)により,hだけ吸い上げられました(便宜的に吸い上げられた部分を水色にしていますが,下の青色の水とは全く同質です).ここで大気圧が一定でなく,空気の密度をρ'としています.よって,高度h上がれば,ρ'ghだけ大気圧は下がるとします.海面の大気圧は図に示す通りPaとします.

吸い上げられた分の水に作用する力の釣り合いを考えると,上向きを正として,
重力:-ρhSg
大気圧:-(Pa-ρ'gh)S
海からの水圧:PaS                  …(☆)
表面張力:F
よって,F+PaS-(Pa-ρ'gh)S-ρhSg=0
∴F=(ρ-ρ')gSh
表面張力Fがわかっている場合,毛細管現象での上昇量h=F/{(ρ-ρ')gS}
となるようです(テキストの結果がこのようになっているので考えるプロセスはこれでよいのでしょう).

☆部で,水面の圧力を求めるのにパスカルの原理を用いました.

パスカルの原理を用いない場合・・・

基礎式として,dp/dz=ρZ(pは水平xy平面では変化しないのでzだけの関数とし,常微分としました.Zは単位質量当たりの力のz方向のです)を学びました.今の場合,重力は単位質量当たり-gです.しかしFをどう扱うか.これが働いているのが表面の微小体積として(表面張力なので水面と壁面の境に働いているのでしょうけれど,それを考えると難しいので水面近傍の水柱(高さdz)に一様に働いているとします.すると,水柱の質量はρSdzなので,Zはここに一様に働くから,単位質量当たりの力はF/ρSdzです.これより,深さdzまではF/ρSdz-gが,それ以降は-gが単位質量に働いているとして,深さhでは,
Pa-ρ'gh+ρ(g-F/ρSdz)dz+ρg(h-dz)=Pa-ρ'gh-F/S+ρgh
ここで,F=(ρ-ρ')gShより,確かに深さhではPaとなりますから,間違いないと思います.
深さdzでの圧力は
Pa-ρ'gh+ρ(g-F/ρSdz)dz=Pa-ρ'gh+F/S-ρgdz
ですが,dz→0の極限(つまりFが水面に働く場合)をとれば,
表面直上ではPa,表面ではPaであり,表面直下では圧力がPa-ρ'gh+F/S
という風に理解しています.

以上です.

図のように,海に細い管を立てています.この管の中の水は表面張力(図中のF)により,hだけ吸い上げられました(便宜的に吸い上げられた部分を水色にしていますが,下の青色の水とは全く同質です).ここで大気圧が一定でなく,空気の密度をρ'としています.よって,高度h上がれば,ρ'ghだけ大気圧は下がるとします.海面の大気圧は図に示す通りPaとします.

吸い上げられた分の水に作用する力の釣り合いを考えると,上向きを正として,
重力:-ρhSg
大気圧:-(Pa-ρ'gh)S
海からの水圧:PaS          ...続きを読む

Aベストアンサー

前半はOKだと思います。

後半の質問者さんの考え方はよくわかりません。
後半最初のdp/dz=ρZは、dP=ρgdzと考えた方がわかり易くないですか?z方向の微小高さdzの上下の微小圧力差dPが、単位面積で高さdzの水に働く重力ρgdzと釣り合うということだと思います。高低差zの任意の水柱の上下の圧力差Pzは、dP=ρgdzを高低差zの範囲で積分して、Pz=∫dP=∫ρgdz=ρgzと求められます。
毛細管の気液界面にはF/Sの圧力差がありますから、毛細管の気液界面から深さzの場所の圧力をP(z)とすれば、これを上から順に計算して求めるなら、
P(z)=[毛細管の液面の上の空気圧]+[気液界面の圧力減]+[水深による圧力増]=(Pa-ρ'gh)-F/S+ρgz
で良いと思います。

表面張力を力と考える時は文字どおり表面を引っ張る向きに働く力ですから、質問者さんのFは表面張力というより毛管力と言う方が良いと思います。表面張力と表面の曲率半径からラプラスの式によって気液界面の気相側と液相側の圧力差(F/S)が算出できます。
水面と壁面の境に働いている力は固液界面の界面エネルギーが気液界面の界面エネルギーよりも小さい(濡れた方が安定)ことによる力で、計算すると上のラプラスの式から計算した結果と一致します。毛管力については以前ここで私が質問させていた時に頂いた回答が参考になるかもしれません。
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/6970311.html

表面直上の気体の圧力はPa-ρ'gh、表面直下の水の圧力は(Pa-ρ'gh)-F/Sです。
表面が自由エネルギーを持っている為に、表面を越境する場所では圧力が不連続に変わります。
以上、質問者さんのやり方に添ってρ'ghの考慮を入れましたが、ρ'ghは小さいですし計算をややこしくするだけなので、まずはゼロと考えて計算してみては如何でしょうか。ほんとうに厳密なことを言うのであれば、空気のρ'は圧力の関数になるので定数としては扱えません。

前半はOKだと思います。

後半の質問者さんの考え方はよくわかりません。
後半最初のdp/dz=ρZは、dP=ρgdzと考えた方がわかり易くないですか?z方向の微小高さdzの上下の微小圧力差dPが、単位面積で高さdzの水に働く重力ρgdzと釣り合うということだと思います。高低差zの任意の水柱の上下の圧力差Pzは、dP=ρgdzを高低差zの範囲で積分して、Pz=∫dP=∫ρgdz=ρgzと求められます。
毛細管の気液界面にはF/Sの圧力差がありますから、毛細管の気液界面から深さzの場所の圧力をP(z)とすれば、これを上から順に計算して求め...続きを読む

Q圧力表示に変換したい

はじめまして。
秤にむけて水の噴射を吹きかけたところ0.75kgの表示をしました。この値を圧力(Mpa)に変換したいのですが・・・。

そのほかに必要な条件があれば教えて頂けると助かります。

まったくの素人で大変申し訳ございませんが宜しくお願いします。

Aベストアンサー

はかりの面積といっているのは、噴射を受けた面積ですね。
圧力は、
圧力=力/面積
です。
kgは、正確には力の単位ではなく、質量の単位です。したがって、このままでは圧力は求められないのですが、ふつう質量の単位と力の単位を混同して使っています。少し正確に言うと、0.75kgではなくて、0.75kgfまたは0.75kgwです。これが力の単位ですが、この単位は重力単位といいます。質問のPaという単位は絶対単位ですから、力の単位にも絶対単位を使わなければ計算できません。重力単位→絶対単位の換算が必要です。この換算には重力換算係数gc=9.81N/kgfを掛けます。したがって、0.75kgfの力は
0.75kgf×9.81N/kgf=7.36N
です。Nはニュートンという力の絶対単位です。
面積が、22cm×22cmということは、
0.22m×0.22m=0.0484m^2
だから、
圧力は、
7.36N/0.0484m^2=152N/m^2=152Pa
です。
MPaは1000000Paのことだから、MPaであらわすと、
0.000152MPa
ということになります。

「まったくの素人」ということなので、理解するのが困難かもしれませんが、追加の質問には答えません。

はかりの面積といっているのは、噴射を受けた面積ですね。
圧力は、
圧力=力/面積
です。
kgは、正確には力の単位ではなく、質量の単位です。したがって、このままでは圧力は求められないのですが、ふつう質量の単位と力の単位を混同して使っています。少し正確に言うと、0.75kgではなくて、0.75kgfまたは0.75kgwです。これが力の単位ですが、この単位は重力単位といいます。質問のPaという単位は絶対単位ですから、力の単位にも絶対単位を使わなければ計算できません。重力単位→絶対単位の換算が必要です。こ...続きを読む

Qオペアンプについて教えてください! 閉ループは負帰還をかけた回路だと思うのですが、負帰還をかけると周

オペアンプについて教えてください!

閉ループは負帰還をかけた回路だと思うのですが、負帰還をかけると周波数が低い時のゲインが上がるのはなぜですか?

お願いします

Aベストアンサー

何か勘違いされてるようですね。

 OPアンプは負帰還を掛けないときの低い周波数、例えば10Hzあたりのゲインはだいたい100dBかそれ以上あります。それを負帰還によって20dBとか40dBというような任意の低いゲインにして使います。

 負帰還によってゲインが下がる分をゲインの安定性や周波数特性を高い方へ伸ばせるというご利益があります。

Q遠心力(単位がxg)を圧力(Pa)に変換したい

遠心力を表すのによく使われている単位(xg)をわかりやすい圧力の単位(Pa)に換算できません。
おねがいします。教えてください。
ばかな質問で申し訳ありません。

Aベストアンサー

物理学でいう遠心力は「力」で単位は[N]です。f=ma の式の f に相当しますが、mは物によって変わるので、装置の性能を示すのであれば、mを除いて加速度aでもって遠心力の大きさを表わすほうが便利なので、装置の遠心力は便宜上加速度で表すようです。
物理学でいう加速度の単位はNO1様が書かれている通り[m/ss]ですが、遠心力を加速度で表すときには[xg]という単位がよく使われています。[xg]は重力の加速度(9.8[m/ss])の何倍という意味を表しています。例えば、100[xg]といえば980[m/ss]のことです。宇宙ロケットが飛び出す時の加速度何[G]というのと同じだと思います。
質問者は、圧力[Pa]に変換したいと書かれていますが、加速度をそのまま圧力に変換することは当然のことながら出来ません。具体的な条件(物質の形状とか比重とか)が与えられて初めてその条件下における力や圧力が計算できます。

Q圧力損失のイメージ

 私は大学で電気の勉強をしたのですが、現在、分け合って圧力損失なるものについてある程度理解する必要が出てきました。

 厳密な意味での理解は時間がかかるので、ざっとイメージを掴みたいのですが、

 気体が微笑な隙間を流れる際に生じる圧力損失をイメージするとき

 ガスの流れ = 電流の流れ
 圧力損失  = 電圧低下(逆起電力・電圧)
 流路抵抗  = 電気抵抗

というふうにみなして考える事はできますか?
オームの法則や、直列抵抗、並列抵抗の計算方法などは、どうも共通点があるように思えます。


 的外れでしたら、ぜひご指摘願います。
また、いいところを付いているが、厳密には違うということであれば、最も重要な相違点を教えていただければ幸いです。

Aベストアンサー

配管損失は流量の二乗に比例する(非線形)ので、簡単なアナロギーにはなりませんが、制御の問題で、非常に狭い流量変動範囲で線形化して解析する場合は、ご想像のようになるといえると思います。このことは、もう今は、図書館にでも行かないとないと思いますが、自動制御の数学 高橋利衛著に記載されています。


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